SU1352321A1 - Устройство дл виброиспытаний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, конкретно к устройствам дл  вибрационных испытаний механических объектов.. Целью изобретени   вл етс  расширение информафировани . Устройство содержит блок 10 выделени  максимума и фазовый компаратор 9, св занные через сопровождающие фильтры 7,8с вибррпреоб- разовател ми 4, 5, установленными на вибровозбудителе 3 и испытуемом объекте 6. Блок 10 и компаратор 9 через соответствующие ключи 12 и 11 св заны с вьгчислительным блоком 13. При прохождении максимума амплитудно-частотной характеристикой объекта по сигналу блока 10 в регистр 15 вычислительного блока 13 записываетс  код частоты а) , При достижении фазового сдвига tf / 2 по сигналу фазового компаратора 9 в регистр 14 вычислительного блока 13 записьша- етс  код частоты . В блоке 13 происходит вычисление коэффициента 8 демпфировани  по зависимости с (Л Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, конкретно к устройствам дл  вибрационных испытаний механических объектов.

Цель изобретени  - расширение информативности за счет определени  в процессе испытаний коэффициента демпфировани .

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - амплтудно-частотна  и фазо-частотна  ка рактеристики исследуемой механичес- кой системы соответственно; на фиг. блок-схема алгоритма вычислени  ко- эффицие1{та демпфировани , реализуема  блоком обработки информации.

Устройство дл  виброиспытаний содержит генератор 1 синусоидальных колебаний с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный чер усилитель 2 к вибровозбудителю 3, первый и второй вибропреобразовател 4 и 5, первый преобразователь 4 устновлен на вибровозбудителе 3, а второй - на испытуемом объекте 6, первый и второй сопровождающие фильтры 7 и 8, подключенные калодый сигнальными входами к соответствующим вибр преобразонател м 4 и 5, фазовый компаратор 9 и блок 10 выделени  максимума , первый 11 и второй 12 ключи, выходы которых св заны с блоком 13 обработки информации, выполненным в виде вычислительного блока, регистры 14 и 15 переменных которого подключены к выходам соответствующих ключей 11 и 12, и регистр 16 результатов , св занный с блоком 17 индикации . Вход блока 10 вьщелени  максимума св зан с выходом второго сопровожда ющего фильтра 8 и вторым входом фазового компаратора 9, первый вход которого подключен к выходу первого сопровождающего фильтра 7 и управл ющему входу усилител  2, Управл ющие входы ключей 11 и 12 подключены соответственно к выходу блока 10

.выделени  максимума и фазового компаратора 9, а информационные входы клк)чей 11 и 12 подключены к выходу кода частоты генератора 1 синусо- идальных колебаний. Управл ющий выход генератора 1 синусоидальных колебаний подключен к управл ющим вхо дам сопровождающих фильтров 7 и 8.

,

0

5

0

5

5 о

Q

Z

5

0

5

Устройство работает следующим образом .

Генератор 1 синусоидальных колебаний осуществл ет развертку часто- ть и) электрического сигнала в заданном диапазоне. Сигнал после усилени  усилителем 2 преобразуетс  виб- ровозбудителем 3 в механические колебани , уровень которьк стабилизируетс  целью компрессии: вибровозбудитель 3 - вибропреобразователь 4 - сопровождающий фильтр 7 - усилитель 2. Сигнал отклика объекта 6, снимаемьгй с- вибропреобразовател  5, поступает через второй сопровождающий фильтр 8 на блок 10 выделени  макси- мума и на первый вход фазового компаратора 9. На второй вход фазового компаратора 9 поступает сигнал с первого вибропреобразовател  5 через сопровождающий фильтр 7.

В момент прохождени  максимума кривой амплитудно-частотной характеристики , выдел емого блоком 10, последний вырабатывает импульс, поступающий на управл ющий вход; второго ключа 12. В регистр 15 переменной вычислительного блока 13 записываетс  код частоты tO , поступающий на информационный вход ключа 12 с выхода кода частоты генератора 1 синусоидальных колебаний. Процесс развер т- ки частоты и) продолжаетс , и в момент достижени  фазовым сдвигом между сигналами, поступающими с вибропреобразователей 4, 5 величины Ч 142 фазовый компаратор 9 вырабатывает импульс, поступающий на первый ключ 11,- по которому код частоты и) с выхода кода частоты генератора 1 записываетс  в регистр 14 переменной вычислительного блока 13.

В качестве вычислительного блока 13 в устройстве могут быть применены микроэвм, например Электрони- ка-60.

Результат вычислени  поступает в блок 17 индикации.

Колебани  механической системы вблизи резонанса достаточно точно могут быть описаны уравнением движени  системы с одной степенью свободы , рещение которого дл  амплитуды установившихс  колебаний имеет вид

(1- )2 + 4& )

де Z ZCTS

31352321

амплитуда вынужденных колебаний системы;,. прогиб под действием статической внешней силы,.равной ее обобщенной амплитуде; коэффициент демпфировани ; коэффициент расстройки;

е в н п п н о

О

и)

и)„

где tO - текущее значение частоты

колебаний;

и) - собственна  частота соответствующей консервативной сис- .темы.

Максимум Z - максимум кривой амп- , .литудно-частотной характеристики достигаетс  на частоте и) :

, ГЧк - 28.

°9

котора   вл етс  собственной частотой рассматриваемой диссипативной системы - частотой амплитудного резонанса .

Фазовый сдвиг Ч определ етс  по зависимости

Ч arctg

280)

VOK-U)

Ч il /2 при о) cOpi (фазовый ре- . 35 зонанс).

Коэффициент демпфировани  6 определ етс  по зависимости

1

/7

л i

При использовании микроЭВМ Элек- троника-60 дл  вычислени  значений коэффициента S демпфировани  можно использовать итерационную формулу Ньютона дл  вычислени  квадратного корн 

Y - (У

h-v 1 9

X

),

Уь

X

-текущее значение корн ;

-число, из которого извлекаетс  корень.

Значение

п+

считаетс  удовлетворительным , если

4 - Уь

0

5

0

5

0

5

0

5

0

55

где , - абсолютна  погрешность.

Предложенное устройство позвол ет определ ть коэффициент демпфировани  испытуемого объекта как механической системы непосредственно в процессе испытаний например при испытани х 101 на обнаружение резонансных частот без дополнительной обработки результатов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  виброиспытаний, содержащее генератор синусоидальных колебаний с блоками компрессии и развертки частоты, подключенный че- ; рез усилитель к вибровозбудителю, два вибропреобразовател , из которых первый установлен на вибровозбудителе , а второй на испытуемом объекте, первьй и второй сопровождающие фильтры , подключенные каждьй сигнальным входом к соответствующему вибропреобразователю , а управл ющим входом - к вьпсоду генератора синусоидальных колебаний, блок выделени  максимума, соединенный с выходом второго сопровождающего фильтра, фазовый компаратор , подключенный к выходам сопровождающих фильтров, ключ, информационный вход которого св зан с выходом кода частоты генератора синусоидальных колебаний, блок обработки информации, св занный с выходом ключа , и блок индикаций, вход которого св зан с выходом блока обработки информации , отличающеес  тем, что, с целью расширени  информативности за счет определени  в процессе испытаний коэффициента демпфировани  испытуемого объекта, оно снабжено вторым ключом, блок обработки информации выполнен в виде вычислительного блока, входы регистров переменных которого подключены к выходам ключей, второй ключ управл ющим входом подключен к выходу блока выделени  максимума, информационный вход второго ключа св зан с выходом кода частоты генератора синусоидальных колебаний,а управл ющий вход первого ключа подключен к выходу фазового компаратора.

   ./

   ,LJ

   nri ((

   u/

   JT

   Т H-

   cj

   Редактор A. Долинич

   Составитель А. Забегаев

   Техред А. Кравчук Корректор Н. Король

   Заказ 5557/40Тираж 776Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г . Ужгород, ул. Проектна , 4

   at cf/TO

   I

   )

   C OHecf Л ФигЛ